蒸汽热能场自动控制系统技术方案

本实用新型专利技术揭示了一种应用于碳纤维原丝生产工艺中牵伸箱的蒸汽热能场自动控制系统，包括：蒸汽稳压供给模块，用于提供稳定且具备一定压力的干燥蒸汽；水雾化模块，用于对超纯水进行雾化，对蒸汽进行湿度调控；控制模块，连接蒸汽稳压供给模块以及水雾化模块，至少用于控制蒸汽稳压供给模块进行稳压蒸汽的输出，水雾化模块进行雾化水的输出以及按照蒸汽和雾化水量的混合比需求控制并调整蒸汽稳压供给模块的蒸汽输出量和水雾化模块的雾化水输出量。通过本实用新型专利技术的蒸汽热能场自动控制系统，精确控制水汽混合管路中“干燥”的过饱和蒸汽与雾化水混合，明确改善原丝二次拉伸时出现的断丝毛丝现象，大大提高产品的合格率。

【技术实现步骤摘要】
蒸汽热能场自动控制系统
本技术属于自动化控制
，具体涉及碳纤维原丝生产工艺中牵伸箱蒸汽热能场自动控制系统，应用于纤维原丝的二次拉伸。
技术介绍
碳纤维生产工艺复杂，技术门槛高，涉及多科学门类，其中涉及聚合工艺，纺丝工艺，热工艺，空分深冷技术，超纯水技术，机械制造及自动化等。二次拉伸是指原丝纤维在特定长度的牵伸箱内，在一定的压力和温度的蒸汽作用下，出入口牵引速度固定差值的共同作用下的牵伸运动；在这里原丝纤维利用水分子的塑化作用和蒸汽的热能作用，蒸汽的热能可以把纤维的环境温度提高到纤维的玻璃化温度，这样的条件下进行牵伸纤维才不会被拉断，才能保证纤维性能稳定，质量可靠。如果此时蒸汽过分干热，蒸汽中含有的“活化”水分子较少，对纤维的塑化作用降低，造成牵伸纤维毛丝增多，严重的还可能引起断丝。因此，针对上述技术问题，有必要提供一种精准控制蒸汽的饱和度、湿度和压力的蒸汽热能场自动控制系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供碳纤维原丝生产工艺中牵伸箱蒸汽热能场自动控制系统，应用于纤维原丝的二次拉伸，以解决现有技术中纤维拉伸过程中出现毛丝或断丝的问题。为了实现上述目的，本技术一实施例提供的技术方案如下：一实施例中，提供了一种蒸汽热能场自动控制系统，用于控制蒸汽的饱和度、湿度以及压力，包括：蒸汽稳压供给模块，用于提供稳定且具备一定压力的干燥蒸汽；水雾化模块，包括并列设置的多组雾化装置，用于对超纯水进行雾化，与蒸汽稳压供给模块提供的蒸汽按比例进行混合，对所述蒸汽进行湿度调控；控制模块，连接所述蒸汽稳压供给模块以及水雾化模块，至少用于控制蒸汽稳压供给模块进行稳压蒸汽的输出，控制水雾化模块进行雾化水的输出以及按照蒸汽和雾化水量的混合比需求控制并调整蒸汽稳压供给模块的蒸汽输出量和水雾化模块的雾化水输出量。作为本技术的进一步改进，还包括混合模块，所述混合模块包括水汽混合管路以及设于所述水汽混合管路上的若干温度传感器和压力变送器，所述温度传感器和压力变送器分别连接所述控制模块。作为本技术的进一步改进，所述蒸汽稳压供给模块包括蒸汽输送管路，所述蒸汽输送管路连通于所述水汽混合管路，所述蒸汽输送管路上依次安设有减压阀和稳压阀，所述减压阀的上游设置有若干疏水阀组。作为本技术的进一步改进，所述水雾化模块包括：储水单元，用于存储超纯水；管路增压单元，用于对储水单元的超纯水进行增压并传输；雾化单元，用于对管路增压单元传输的增压水进行不同精度的雾化；所述储水单元、管路增压单元以及雾化单元分别连接所述控制模块，并通过所述控制模块控制储水单元的水量、管路增压单元的增压强度以及雾化单元的雾化水量。作为本技术的进一步改进，所述储水单元包括：储水罐，所述储水罐外设有保温夹层，所述保温夹层上开设有入水口和出水口，所述储水罐上设有水源入口，所述水源入口处设置有控制阀门；温度传感器，设于所述储水罐内部，用于实时监测所述储水罐内的水温；液位计，设于所述储水罐内部，用于实时监测所述储水罐内的水量；所述控制阀门、温度传感器与液位计分别与所述控制模块相连接。作为本技术的进一步改进，所述控制模块控制储水单元的水量，具体为：液位计实时将检测到的液位信号反馈至控制模块；控制模块将接收到的液位信号与第一预设值和第二预设值相比较；当所述液位信号低于或等于第一预设值时，控制模块输出控制指令打开控制阀门，进行水源补给，直至所述液位信号等于第二预设值，控制模块输出控制指令关闭控制阀门，停止水源补给。作为本技术的进一步改进，所述管路增压单元包括连通于所述储水罐的输送管路、串联设置于所述输送管路上的若干水泵以及设于所述水泵下游的压力变送器，所述若干水泵和压力变送器分别连接所述控制模块。作为本技术的进一步改进，所述雾化单元至少包括并列设置的两组雾化装置，每组所述雾化装置分别包括与输送管路连通设置的雾化管路，设于所述雾化管路上的质量流量计，调节阀门以及雾化喷头，所述质量流量计，调节阀门均与所述控制模块相连接且两组所述雾化装置中的质量流量计和调节阀门以及雾化喷头的精度不相同。作为本技术的进一步改进，所述雾化喷头设于所述水汽混合管路内，且每组所述雾化装置的雾化喷头边缘分别对应设置有所述温度传感器和压力变送器。作为本技术的进一步改进，所述管路增压单元与所述雾化单元之间还设置有过滤单元，所述过滤单元包括设于所述输送管路上的精密过滤器。作为本技术的进一步改进，所述控制模块包括DCS集散控制系统。作为本技术的进一步改进，本技术所采用的蒸汽或者水源均为超纯水。与原有技术相比，本技术的优点在于：通过本技术的蒸汽热能场自动控制系统，精确控制水汽混合管路中“干燥”的过饱和蒸汽与雾化水按照一定的比例充分混合，制造出独特的热能场，明确改善原丝二次拉伸时出现的断丝毛丝现象，大大提高产品的合格率。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一实施方式中蒸汽热能场自动控制系统的功能示意图；图2是本申请一实施方式中蒸汽热能场自动控制系统中蒸汽稳压供给模块结构示意图；图3是本申请一实施方式中蒸汽热能场自动控制系统中混合模块和水雾化模块结构示意图；图4是水汽混合管路上的温度传感器或压力变送器信号进行PID运算，模拟输出值控制电子调节阀门示意图。具体实施方式以下将结合附图所示的各实施方式对本技术进行详细描述。但该等实施方式并不限制本技术，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本技术的保护范围内。参考图1所示，本实施例提供了碳纤维原丝生产工艺中牵伸箱蒸汽热能场自动控制系统，包括蒸汽稳压供给模块，水雾化模块，混合模块以及控制模块。蒸汽稳压供给模块用于提供稳定且具备一定压力的“干燥”蒸汽；水雾化模块用于对超纯水进行雾化，与蒸汽稳压供给模块提供的蒸汽按比例混合，对所述蒸汽进行湿度调控；混合模块提供了上述“干燥”蒸汽和雾化水混合的场所；控制模块连接蒸汽稳压供给模块、混合模块以及水雾化模块，至少用于控制蒸汽稳压供给模块进行稳压蒸汽的输出，控制水雾化模块进行雾化水的输出以及按照蒸汽和雾化水量的混合比需求控制并调整蒸汽稳压供给模块的蒸汽输出量和水雾化模块的雾化水输出量，具体的，控制模块包括DCS集散控制系统。鉴于本系统应用于原丝纤维的二次拉伸，本实施例中所涉及的水蒸气或者水源均采用超纯水，因此本系统还可以包括超纯水制造模块，超纯水制造模块同样可连接控制模块。从城市自来水管网过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸汽热能场自动控制系统，用于控制蒸汽的饱和度、湿度以及压力，其特征在于，包括：/n蒸汽稳压供给模块，用于提供稳定且具备一定压力的干燥蒸汽；/n水雾化模块，包括并列设置的多组雾化装置，用于对超纯水进行雾化，与蒸汽稳压供给模块提供的蒸汽按比例混合，对所述蒸汽进行湿度调控；/n控制模块，连接所述蒸汽稳压供给模块以及超纯水雾化模块，至少用于控制蒸汽稳压供给模块进行稳压蒸汽的输出，控制水雾化模块进行雾化水的输出以及按照蒸汽和雾化水量的混合比需求控制并调整蒸汽稳压供给模块的蒸汽输出量和水雾化模块的雾化水输出量，进而调节湿度蒸汽热能场参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽热能场自动控制系统，用于控制蒸汽的饱和度、湿度以及压力，其特征在于，包括：
蒸汽稳压供给模块，用于提供稳定且具备一定压力的干燥蒸汽；
水雾化模块，包括并列设置的多组雾化装置，用于对超纯水进行雾化，与蒸汽稳压供给模块提供的蒸汽按比例混合，对所述蒸汽进行湿度调控；
控制模块，连接所述蒸汽稳压供给模块以及超纯水雾化模块，至少用于控制蒸汽稳压供给模块进行稳压蒸汽的输出，控制水雾化模块进行雾化水的输出以及按照蒸汽和雾化水量的混合比需求控制并调整蒸汽稳压供给模块的蒸汽输出量和水雾化模块的雾化水输出量，进而调节湿度蒸汽热能场参数。


2.根据权利要求1所述的蒸汽热能场自动控制系统，其特征在于，还包括混合模块，所述混合模块包括水汽混合管路以及设于所述水汽混合管路上的若干温度传感器和压力变送器，所述温度传感器和压力变送器分别连接所述控制模块。


3.根据权利要求2所述的蒸汽热能场自动控制系统，其特征在于，所述蒸汽稳压供给模块包括蒸汽输送管路，所述蒸汽输送管路连通于所述水汽混合管路，所述蒸汽输送管路上依次安设有减压阀和稳压阀，所述减压阀的上游设置有若干疏水阀组。


4.根据权利要求3所述的蒸汽热能场自动控制系统，其特征在于，所述水雾化模块包括：
储水单元，用于存储超纯水；
管路增压单元，用于对储水单元的超纯水进行增压并传输；
雾化单元，用于对管路增压单元传输的增压水进行不同精度的雾化；
所述储水单元、管路增压单元以及雾化单元分别连接所述控制模块，并通过所述控制模块控制储水单元的水量、管路增压单元的增压强度以及雾化单元的雾化水量。


5.根据权利要求4所述的蒸汽热能场自动控制系统，其特征在于，所述储水单元包括：
储水罐，所述储水罐外设有保温夹层，所述保温夹层上开设有入水口和出水口，所述储水罐上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国刚，马超群，戴鹏飞，
申请(专利权)人：威海拓展纤维有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37